高遮蔽连接器与同轴线 确保车联网电子信号完整性
日商第一精工爱伯股份有限公司台湾分公司(I-Pex),是日本第一精工(Dai-Ichi Seiko)的数码接头分公司, I-PEX事业发展经理王友千先生与资深技术顾问章本华博士接受专访,对于车联网技术高速发展,车辆的安全性及娱乐性功能不断增,越来越多电子装置与传感器部署到汽车内部,联网汽车自然成为各家业者觊觎的目标。
由于看好Telematics Box(TBox)即将在未来3?5年的期间,开始大量成为品牌车厂新车款的标准配备,同时也进一步使汽车内部的接线数量大幅度增加,这些导线所累积的重量竟然可以除了引擎与车体结构之外排行第三名,Wire Harness(线束)对汽车的重要性可见一斑,由于这个议题日益复杂,大量电源线网络与电子信号线,因为需要在车内有限空间中彼此交互缠绕,自然而然容易出现电磁波干扰等问题,挑战也愈来愈大。
虽然品牌车厂在功能验证与信息安全验证上,都规定了严苛的电子元件标准与电磁波规范,但是以新兴的ADAS等新的设计,因为数量越来越多的影像传感器与雷达的使用,延伸许多高速传输信号的要求,这些各自独立的电子信号,与传统引擎舱内需要稳定可靠性的导线的要求,非常不同,对台湾大多数资通讯业者在商品设计过程中,因为欠缺电磁波专业知识,以致于频频发生电子元件之间相互干扰事件,正为寻求适当的解决方案所苦恼。
章本华表示,车用电子元件或传感器所需要处理数据量愈来愈多,要求的数据传输速度也越来越高,这和传统引擎室或煞车系统所要求的稳定与准确的信号传输要求,并不相同,在信号完整性(Signal integrity)的考量下,连接线和接线可靠度益受重视。
再者,电子装置往往为了省电的要求下,尤其是电动车的设计上,部分电子控制单元搭载的电压甚至只有3伏特,由于低电压的抗杂讯能力大幅度降低,所以不耐长距离的传输,如何兼顾信号传输的速度与距离,还有EMI干扰的规避,马上成为众所急需解决的问题。
长期在连接器、车用电子领域耕耘多年的日商第一精工提出几个重要的解决办法,第一,采用高遮蔽(Shielding)的导线,例如EMI阻绝性较佳的极细同轴线(Micro Coaxial Cable),确保数据高速传输的稳定性。
第二,高遮蔽连接器的导入,由于像TBox的设计,大多以精致小巧为主,所以尺寸并不大,但是因为连接电子装置与传感器多,所以连接器的接头的大小,以及可靠度就显得重要,汽车使用通常考虑10年的使用期,尤其如果因为连接器松脱而导致安全性的疑虑时,是无法为车用系统所接受。
第一精工的产品目前已经导入日系与美系的品牌车厂,建立重要与完整的使用范例(Use Case),王友千进一步说明,台湾的车用零配件的厂商,目前已经有包括TBox与车用照明(Lighting)的产品,已经使用I-Pex完整的解决方案,在连接器与抗干扰性的同轴电缆线的品质与稳定性,日益扮演重要角色之下,台湾的车用零组件供应商的市场成长率,非常令人期待。